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第2节金属的化学性质(二)
一、基础与巩固
1．某汽车安全气囊中的反应之一为：6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O，该反应属于（ ）。
A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应
2．有X、Y、Z三种金属，将X、Y和Z分别浸人盐酸中，只有Y表面逸出气泡；将Z浸入X的硝酸盐溶液中，在Z的表面有X析出。那么，X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ） 。
A．X、Y、Z B．X、Z、Y C．Y、Z、X D．Y、X、Z
3．某工厂排放的废水中含有较多的硫酸铜，从回收利用和防止重金属污染的角度考虑，切实可行的方案是在废水中加入（ ） 。
A．食盐 B．盐酸 C．铁粉 D．碳酸钙
4．下列四个实验中只需要完成其中三个，就可以比较得出Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。其中不必进行的是（ ） 。
A．将铁片放入稀盐酸 B．将铜片放入稀盐酸
C．将铁片放人硝酸银溶液 D．将铜片放人硝酸银溶液
5．若金属锰(Mn)的活动性顺序位于铝和锌之间，则下列反应不会发生的是（ ）
A．Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑ B．Mg+MnSO4=MgSO4+Mn
C．Fe+MnSO4=FeSO4+Mn D．Mn+CuSO4=MnSO4+Cu
6．某同学为了探究铁、银、铜三种金属的活动性，设计了如图所示的实验。
（1）实验中产生的现象有 。发生反应的化学方程式为 。
（2）通过该实验，得出的结论是 。
二、拓展与提高
7．将过量的铁粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，所得滤渣和滤液溶质分别是（ ）
A．滤渣为铁、铜、银，滤液溶质为硝酸铁
B．滤渣为铜、银，滤液溶质为硝酸亚铁
C．滤渣为铁、银，滤液溶质为硝酸亚铁、硝酸铜
D．滤渣为铁、铜、银，滤液溶质为硝酸亚铁
8．某同学在整理实验器材时，将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度呢？对此，他查阅资料得知：①相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。然后，该同学根据下表进行实验，观察并记录现象。
第一组 第二组
组别 A B C D
金属 锌片 绑有铜片的锌片 铁片 绑有铜片的铁片
30%硫酸溶液/毫升 20 20 20
产生气泡快慢 快 明显加快 慢 明显加快
（1）第一组实验中“？”处的数据应为 。
（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“相同时间收集到氢气的体积“或测量 ，然后进行比较。
（3）请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌与稀硫酸反应速度加快的原因是 。
9．为比较镁和铝的金属活动性强弱，某科学学习小组进行了如下实验。
（1）准备两根表面积相同的镁条和铝条，并除去表面的氧化膜。要求两种金属片表面积相同的目的是 。
（2）方案一：将除去氧化膜的镁条、铝条，分别与体积和质量分数均相同的硫酸反应，观察到镁比铝反应更剧烈，说明 。
（3）方案二：连接仪器组装成如图所示的实验装置。某同学用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的针筒活塞一段时间后又回到原来的位置，则该装置是否漏气？ 。取镁、铝依次与硫酸反应，写出镁与硫酸反应的化学方程式： 。
要比较两种金属的活动性强弱，可以测定两种金属与硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间，也可以测定 。
（4）请再设计一个简单的、与上述不同的实验方案．比较镁和铝的金属活动性强弱。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应的定义分析，判断置换反应要看反应物和生成物是否都一种单质和一种化合物。
【解答】该反应反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应；
故选B。
2．【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据能与酸反应的金属活动性大于氢，金属能与盐发生反应时，说明金属的活动性大于盐中金属分析。
【解答】 将X、Y和Z分别浸人盐酸中，只有Y表面逸出气泡，说明Y的活动性最强；将Z浸入X的硝酸盐溶液中，在Z的表面有X析出 ，说明Z的活动性大于X，所以三种金属的活动性由强到弱的顺序为 Y、Z、X ；
故选：C。
3．【答案】C
【知识点】盐的性质及用途
【解析】【分析】根据盐的化学性质分析。
【解答】食盐、盐酸、碳酸钙都不能与硫酸铜反应，铁能与硫酸铜反应置换出铜，同时生成硫酸亚铁；
故选C。
4．【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属能否与酸或盐溶液发生反应可证明金属活动性，由此判断各组实验中的结论，确定银、铜、银活动性顺序分析。
【解答】 将铁片放入稀盐酸发生反应，可证明铁的活动性大于氢， 将铜片放入稀盐酸不能反应可证明铜的活动性小于氢， 将铁片放人硝酸银溶液能发生反应，可证明铁的活动性大于银， 将铜片放人硝酸银溶液能发生反应可证明铜的活动性大于银，所以由ABD三组实验即可证明铁、铜、银的活动性，C可以不必进行；
故选C。
5．【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属锰的活动性顺序位于铝和锌之间 ，则活动性小于镁、大于铁和铜分析，结合金属与酸和盐溶液反应的条件进行判断。
【解答】 A、金属锰的活动性顺序位于铝和锌之间，则在氢前 ，则能与硫酸反应，不符合题意；
B、金属锰的活动性顺序位于铝和锌之间 ，则在镁后，镁能与硫酸锰反应，不符合题意；
C、金属锰的活动性顺序位于铝和锌之间 ，则在铁前，铁不能与硫酸锰反应，符合题意；
D、金属锰的活动性顺序位于铝和锌之间 ，则在铜前，锰能与硫酸铜反应，不符合题意；
故选C。
6．【答案】（1）银丝表面无变化，铁丝表面变红色；CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
（2）铁的活动性比铜强，铜的活动性比银强
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据 铁的活动性比铜强，铜的活动性比银强 判断铁能与硫酸铜溶液反应，银不能与硫酸铜溶液反应分析。
【解答】（1）铁活动性大于铜，小于银，则铁能与硫酸铜反应，银与硫酸铜不反应，观察到银丝表面无变化，铁丝表面变红色，反应方程式为 CuSO4+Fe=FeSO4+Cu ；
（2）由实验现象可证明，铁的活动性比铜强，银的活动性比铜弱；
故答案为：（1） 银丝表面无变化，铁丝表面变红色 ； CuSO4+Fe=FeSO4+Cu ；（2） 铁的活动性比铜强，铜的活动性比银强 。
7．【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据过量的铁粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，铁先与硝酸银反应，然后与硝酸铜反应分析。
【解答】 将过量的铁粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，铁先与硝酸银反应，然后与硝酸铜反应，铁为过量，则硝酸铜和硝酸银都没剩余，固体为铁、铜、银，滤液为硝酸亚铁；
A、 滤渣为铁、铜、银，则滤液溶质只有硝酸亚铁 ，不符合题意；
B、 铁为过量，所以一定有铁，不符合题意；
C、 滤渣有铁时，则一定还有铜和银 ，不符合题意；
D、 滤渣为铁、铜、银，滤液溶质为硝酸亚铁 ，符合题意；
故选D。
8．【答案】（1）20
（2）收集相同体积的氢气所需的时间
（3）硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度
【知识点】实验方案设计与评价；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】（1）根据对比实验的变量的唯一性分析；
（2）根据有气体产生的实验比较气体的快慢可通过相同时间收集气体多少或相同气体所用时间的快慢完成分析；
（3）根据题中所做实验的现象及条件分析。
【解答】（1）各组实验中金属种类不同，所以其它条件要相同，则第一组实验中“？”处的数据应为20；
（2） 为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“相同时间收集到氢气的体积“或测量收集相同体积的氢气所需的时间；
（3）由实验现象可知， 与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌与稀硫酸反应速度加快是因为硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度；
故答案为：（1）20；（2） 收集相同体积的氢气所需的时间 ；（3） 硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度 。
9．【答案】（1）控制变量
（2）镁的金属活动性比铝强
（3）不漏气；Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；相同时间内产生的氢气体积
（4）将除去表面氧化膜的镁条、铝条分别在空气中点燃，比较燃烧的剧烈程度。
【知识点】实验方案设计与评价；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据对比实验的设计要求分析；
（2）根据金属的活动性越强，则与酸反应速率越快分析；
（3）根据压强差原理检查装置气密性方法及镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气分析；
（4）根据可利用金属与氧气反应的剧烈程度比较金属镁和铝的活动性分析。
【解答】（1）对比实验要求控制变量， 要求两种金属片表面积相同的目的是控制变量；
（2）金属的活动性越强，则与酸反应速率越快，将除去氧化膜的镁条、铝条，分别与体积和质量分数均相同的硫酸反应，观察到镁比铝反应更剧烈，说明镁的金属活动性比铝强 ；
（3） 用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的针筒活塞一段时间后又回到原来的位置 ，说明装置不漏气；镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应方程式为 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ ；
（4）也可利用金属与氧气反应的剧烈程度比较金属镁和铝的活动性，实验为 将除去表面氧化膜的镁条、铝条分别在空气中点燃，比较燃烧的剧烈程度 ；
故答案为：（1）控制变量；（2） 镁的金属活动性比铝强 ；（3）不漏气； Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ ；（4） 将除去表面氧化膜的镁条、铝条分别在空气中点燃，比较燃烧的剧烈程度 。
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第2节金属的化学性质(二)
一、基础与巩固
1．某汽车安全气囊中的反应之一为：6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O，该反应属于（ ）。
A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应
【答案】B
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应的定义分析，判断置换反应要看反应物和生成物是否都一种单质和一种化合物。
【解答】该反应反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应；
故选B。
2．有X、Y、Z三种金属，将X、Y和Z分别浸人盐酸中，只有Y表面逸出气泡；将Z浸入X的硝酸盐溶液中，在Z的表面有X析出。那么，X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ） 。
A．X、Y、Z B．X、Z、Y C．Y、Z、X D．Y、X、Z
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据能与酸反应的金属活动性大于氢，金属能与盐发生反应时，说明金属的活动性大于盐中金属分析。
【解答】 将X、Y和Z分别浸人盐酸中，只有Y表面逸出气泡，说明Y的活动性最强；将Z浸入X的硝酸盐溶液中，在Z的表面有X析出 ，说明Z的活动性大于X，所以三种金属的活动性由强到弱的顺序为 Y、Z、X ；
故选：C。
3．某工厂排放的废水中含有较多的硫酸铜，从回收利用和防止重金属污染的角度考虑，切实可行的方案是在废水中加入（ ） 。
A．食盐 B．盐酸 C．铁粉 D．碳酸钙
【答案】C
【知识点】盐的性质及用途
【解析】【分析】根据盐的化学性质分析。
【解答】食盐、盐酸、碳酸钙都不能与硫酸铜反应，铁能与硫酸铜反应置换出铜，同时生成硫酸亚铁；
故选C。
4．下列四个实验中只需要完成其中三个，就可以比较得出Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。其中不必进行的是（ ） 。
A．将铁片放入稀盐酸 B．将铜片放入稀盐酸
C．将铁片放人硝酸银溶液 D．将铜片放人硝酸银溶液
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属能否与酸或盐溶液发生反应可证明金属活动性，由此判断各组实验中的结论，确定银、铜、银活动性顺序分析。
【解答】 将铁片放入稀盐酸发生反应，可证明铁的活动性大于氢， 将铜片放入稀盐酸不能反应可证明铜的活动性小于氢， 将铁片放人硝酸银溶液能发生反应，可证明铁的活动性大于银， 将铜片放人硝酸银溶液能发生反应可证明铜的活动性大于银，所以由ABD三组实验即可证明铁、铜、银的活动性，C可以不必进行；
故选C。
5．若金属锰(Mn)的活动性顺序位于铝和锌之间，则下列反应不会发生的是（ ）
A．Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑ B．Mg+MnSO4=MgSO4+Mn
C．Fe+MnSO4=FeSO4+Mn D．Mn+CuSO4=MnSO4+Cu
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属锰的活动性顺序位于铝和锌之间 ，则活动性小于镁、大于铁和铜分析，结合金属与酸和盐溶液反应的条件进行判断。
【解答】 A、金属锰的活动性顺序位于铝和锌之间，则在氢前 ，则能与硫酸反应，不符合题意；
B、金属锰的活动性顺序位于铝和锌之间 ，则在镁后，镁能与硫酸锰反应，不符合题意；
C、金属锰的活动性顺序位于铝和锌之间 ，则在铁前，铁不能与硫酸锰反应，符合题意；
D、金属锰的活动性顺序位于铝和锌之间 ，则在铜前，锰能与硫酸铜反应，不符合题意；
故选C。
6．某同学为了探究铁、银、铜三种金属的活动性，设计了如图所示的实验。
（1）实验中产生的现象有 。发生反应的化学方程式为 。
（2）通过该实验，得出的结论是 。
【答案】（1）银丝表面无变化，铁丝表面变红色；CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
（2）铁的活动性比铜强，铜的活动性比银强
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据 铁的活动性比铜强，铜的活动性比银强 判断铁能与硫酸铜溶液反应，银不能与硫酸铜溶液反应分析。
【解答】（1）铁活动性大于铜，小于银，则铁能与硫酸铜反应，银与硫酸铜不反应，观察到银丝表面无变化，铁丝表面变红色，反应方程式为 CuSO4+Fe=FeSO4+Cu ；
（2）由实验现象可证明，铁的活动性比铜强，银的活动性比铜弱；
故答案为：（1） 银丝表面无变化，铁丝表面变红色 ； CuSO4+Fe=FeSO4+Cu ；（2） 铁的活动性比铜强，铜的活动性比银强 。
二、拓展与提高
7．将过量的铁粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，所得滤渣和滤液溶质分别是（ ）
A．滤渣为铁、铜、银，滤液溶质为硝酸铁
B．滤渣为铜、银，滤液溶质为硝酸亚铁
C．滤渣为铁、银，滤液溶质为硝酸亚铁、硝酸铜
D．滤渣为铁、铜、银，滤液溶质为硝酸亚铁
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据过量的铁粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，铁先与硝酸银反应，然后与硝酸铜反应分析。
【解答】 将过量的铁粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，铁先与硝酸银反应，然后与硝酸铜反应，铁为过量，则硝酸铜和硝酸银都没剩余，固体为铁、铜、银，滤液为硝酸亚铁；
A、 滤渣为铁、铜、银，则滤液溶质只有硝酸亚铁 ，不符合题意；
B、 铁为过量，所以一定有铁，不符合题意；
C、 滤渣有铁时，则一定还有铜和银 ，不符合题意；
D、 滤渣为铁、铜、银，滤液溶质为硝酸亚铁 ，符合题意；
故选D。
8．某同学在整理实验器材时，将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度呢？对此，他查阅资料得知：①相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。然后，该同学根据下表进行实验，观察并记录现象。
第一组 第二组
组别 A B C D
金属 锌片 绑有铜片的锌片 铁片 绑有铜片的铁片
30%硫酸溶液/毫升 20 20 20
产生气泡快慢 快 明显加快 慢 明显加快
（1）第一组实验中“？”处的数据应为 。
（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“相同时间收集到氢气的体积“或测量 ，然后进行比较。
（3）请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌与稀硫酸反应速度加快的原因是 。
【答案】（1）20
（2）收集相同体积的氢气所需的时间
（3）硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度
【知识点】实验方案设计与评价；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】（1）根据对比实验的变量的唯一性分析；
（2）根据有气体产生的实验比较气体的快慢可通过相同时间收集气体多少或相同气体所用时间的快慢完成分析；
（3）根据题中所做实验的现象及条件分析。
【解答】（1）各组实验中金属种类不同，所以其它条件要相同，则第一组实验中“？”处的数据应为20；
（2） 为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“相同时间收集到氢气的体积“或测量收集相同体积的氢气所需的时间；
（3）由实验现象可知， 与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌与稀硫酸反应速度加快是因为硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度；
故答案为：（1）20；（2） 收集相同体积的氢气所需的时间 ；（3） 硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度 。
9．为比较镁和铝的金属活动性强弱，某科学学习小组进行了如下实验。
（1）准备两根表面积相同的镁条和铝条，并除去表面的氧化膜。要求两种金属片表面积相同的目的是 。
（2）方案一：将除去氧化膜的镁条、铝条，分别与体积和质量分数均相同的硫酸反应，观察到镁比铝反应更剧烈，说明 。
（3）方案二：连接仪器组装成如图所示的实验装置。某同学用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的针筒活塞一段时间后又回到原来的位置，则该装置是否漏气？ 。取镁、铝依次与硫酸反应，写出镁与硫酸反应的化学方程式： 。
要比较两种金属的活动性强弱，可以测定两种金属与硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间，也可以测定 。
（4）请再设计一个简单的、与上述不同的实验方案．比较镁和铝的金属活动性强弱。
【答案】（1）控制变量
（2）镁的金属活动性比铝强
（3）不漏气；Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；相同时间内产生的氢气体积
（4）将除去表面氧化膜的镁条、铝条分别在空气中点燃，比较燃烧的剧烈程度。
【知识点】实验方案设计与评价；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据对比实验的设计要求分析；
（2）根据金属的活动性越强，则与酸反应速率越快分析；
（3）根据压强差原理检查装置气密性方法及镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气分析；
（4）根据可利用金属与氧气反应的剧烈程度比较金属镁和铝的活动性分析。
【解答】（1）对比实验要求控制变量， 要求两种金属片表面积相同的目的是控制变量；
（2）金属的活动性越强，则与酸反应速率越快，将除去氧化膜的镁条、铝条，分别与体积和质量分数均相同的硫酸反应，观察到镁比铝反应更剧烈，说明镁的金属活动性比铝强 ；
（3） 用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的针筒活塞一段时间后又回到原来的位置 ，说明装置不漏气；镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应方程式为 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ ；
（4）也可利用金属与氧气反应的剧烈程度比较金属镁和铝的活动性，实验为 将除去表面氧化膜的镁条、铝条分别在空气中点燃，比较燃烧的剧烈程度 ；
故答案为：（1）控制变量；（2） 镁的金属活动性比铝强 ；（3）不漏气； Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ ；（4） 将除去表面氧化膜的镁条、铝条分别在空气中点燃，比较燃烧的剧烈程度 。
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